Willkommen auf der Seite der Professur für Genetik der Nutzpflanzen!
Der Lehrstuhl Genetik der Nutzpflanzen untersucht den angeborenen Immunprozess der systemischen erworbenen Resistenz (SAR), eine Form der induzierbaren Krankheitsresistenz in Pflanzen. In diesem Prozess reagieren Pflanzen auf einem lokalisierten Infektionsherd (z.B. auf einem Blatt) mit der Produktion von Langstreckensignalen, die sich über die Gefäßbündel der Pflanzen oder (im Falle von flüchtigen Substanzen) über die Luft verteilen. Die systemischen Gewebe der gleichen und der benachbarten Pflanzen erkennen diese Signalmoleküle als ‚Warnsignal‘ und bereiten ihre eigene Immunität auf einem möglichen ‚Angriff‘ vor. Dies nennt sich ‚Priming‘. In der Folge reagieren die ‚geprimte‘ Geweben mit einer erhöhten Resistenz gegen Krankheiten.
Unsere laufenden Arbeiten zeigen, dass eine solches Priming sowohl innerhalb einer Pflanze als auch zwischen Pflanzen (‚Pflanze-zu-Pflanze-Kommunikation‘), auch in der Getreideart Gerste erfolgreich genutzt werden kann. Vorläufige Experimente zeigen außerdem, dass das Blatterscheinungsbild von Pflanzen, die flüchtigen Pflanze-zu-Pflanze-Verteidigungshinweisen ausgesetzt sind, unter umweltbedingten Stressbedingungen, wie z.B. Hitze oder Trockenheit, verbessert wird (d.h. grüner ist).
Insgesamt zielt die Forschung am Lehrstuhl Genetik der Nutzpflanzen darauf ab, die pflanzeneigene, angeborene Immunität besser zu verstehen, um Komponenten daraus für einen verbesserten und nachhaltigen Pflanzenschutz einsetzen zu können.
Zu diesem Zweck werden für die Forschung auch Gen-Editing-Anwendungen, die auf "clustered regularly interspaced short palindromic repeats" (CRISPR) in Kombination mit CRISPR-assoziierten Nukleasen (Cas) basieren, eingesetzt. CRISPR-Cas-vermittelte Genom-Editierung erlaubt mechanistische Untersuchungen von Genen in z.B. Tomate (Solanum lycopersicum), Gerste (Hordeum vulgare) und Weizen (Triticum aestivum). In naher Zukunft wollen wir so in der Lage sein die molekularen Mechanismen der Pathogenabwehr in Tomaten, Gerste und vor allem Weizen besser zu verstehen.